帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，包括顯示器控制主機、觸摸屏主控芯片、顯示屏主控芯片、觸摸屏和顯示屏，其中，所述顯示器控制主機分別與所述觸摸屏主控芯片、顯示屏主控芯片連接，所述觸摸屏主控芯片與所述觸摸屏連接，所述顯示屏主控芯片與所述顯示屏連接，所述觸摸屏主控芯片與所述顯示屏主控芯片相互連接，所述顯示屏主控芯片連接有至少二個閃存器。本發(fā)明的有益效果是：通過至少二個閃存器增加備份，提高了顯示器的可靠性。
【專利說明】帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示器，尤其涉及帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器。

【背景技術(shù)】
[0002]觸顯一體顯示器廣泛應(yīng)用于金融自動取款機、工業(yè)控制器等需要觸摸控制同時又需要圖像顯示的行業(yè)領(lǐng)域。
[0003]傳統(tǒng)的觸摸顯示一體顯示器，觸摸屏和顯示屏所使用的程序均只保存一份。在發(fā)生以下情況:1.存儲程序的存儲器損壞，2.程序運行時出現(xiàn)錯誤，3.程序升級時失敗等情況時。均能導(dǎo)致程序運行數(shù)據(jù)錯誤，出現(xiàn)顯示屏無顯示或異常、觸摸屏無法觸控等故障。此兩種現(xiàn)象在產(chǎn)品使用中均屬于嚴重的故障類型，同時此類故障排查及解決均需要大量的時間、人力資源。在故障排除和解決前，顯示器處于無法正常工作的狀態(tài)，嚴重影響其他工作的開展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器。
[0005]本發(fā)明提供了一種觸模顯示一體的顯示器，包括顯示器控制主機、觸摸屏主控芯片、顯示屏主控芯片、觸摸屏和顯示屏，其中，所述顯示器控制主機分別與所述觸摸屏主控芯片、顯示屏主控芯片連接，所述觸摸屏主控芯片與所述觸摸屏連接，所述顯示屏主控芯片與所述顯示屏連接，所述觸摸屏主控芯片與所述顯示屏主控芯片相互連接，所述顯示屏主控芯片連接有至少二個閃存器。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述觸摸屏主控芯片包括至少二個觸摸屏主控芯片固件。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述顯示器控制主機通過USB接口與所述觸摸屏主控芯片連接。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述觸摸屏主控芯片通過觸摸信號ADC接口與所述觸摸屏連接。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述觸摸屏主控芯片連接有顯示屏主控芯片啟動控制模塊。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述顯示屏主控芯片啟動控制模塊與所述顯示屏主控芯片連接。
[0011 ] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述顯示器控制主機分別通過主機控制信號接口、圖像信號接口與所述顯示屏主控芯片連接。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述顯示屏主控芯片分別通過背光控制信號接口、差分信號接口與所述顯示屏連接。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述顯示器控制主機通過USB接口與所述顯示屏主控芯片連接。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:通過上述方案，通過至少二個閃存器增加備份，提高了顯示器的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的硬件框圖；
圖2是本發(fā)明一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的總體示意圖；
圖3是本發(fā)明一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的流程框圖；
圖4是本發(fā)明一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的工作流程圖；
圖5是本發(fā)明一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的升級流程圖；
圖6是本發(fā)明一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的監(jiān)控及處理流程圖；
圖7是本發(fā)明一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的工作狀態(tài)監(jiān)控及處理流程圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】及【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0017]圖1至圖7中的附圖標號為:顯示器控制主機I ;顯示屏主控芯片2 ;觸摸屏3 ;顯示屏4 ;觸摸屏主控芯片5 ;USB接口 6 ;主機控制信號接口 7 ;圖像信號接口 8 ;觸摸信號ADC接口 9 ;顯示屏主控芯片啟動控制模塊10 ;背光控制信號接口 11 ;差分信號接口 12。
[0018]如圖1至圖7所示，一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，包括顯示器控制主機1、觸摸屏主控芯片5、顯示屏主控芯片2、觸摸屏3和顯示屏4，其中，所述顯示器控制主機I分別與所述觸摸屏主控芯片5、顯示屏主控芯片2連接，所述觸摸屏主控芯片5與所述觸摸屏3連接，所述顯示屏主控芯片2與所述顯示屏4連接，所述觸摸屏主控芯片5與所述顯示屏主控芯片2相互連接，所述顯示屏主控芯片2連接有至少二個閃存器。
[0019]如圖1至圖7所示，所述觸摸屏主控芯片5包括至少二個觸摸屏主控芯片固件。
[0020]如圖1至圖7所示，所述顯示器控制主機I通過USB接口 6與所述觸摸屏主控芯片5連接。
[0021]如圖1至圖7所示，所述觸摸屏主控芯片5通過觸摸信號ADC接口 9與所述觸摸屏3連接。
[0022]如圖1至圖7所示，所述觸摸屏主控芯片5連接有顯示屏主控芯片啟動控制模塊10。
[0023]如圖1至圖7所示，所述顯示屏主控芯片啟動控制模塊10與所述顯示屏主控芯片2連接。
[0024]如圖1至圖7所示，所述顯示器控制主機I分別通過主機控制信號接口 7、圖像信號接口 8與所述顯示屏主控芯片2連接。
[0025]如圖1至圖7所示，所述顯示屏主控芯片2分別通過背光控制信號接口 11、差分信號接口 12與所述顯示屏4連接。
[0026]如圖1至圖7所示，所述顯示器控制主機I通過USB接口 6與所述顯示屏主控芯片2連接。
[0027]本發(fā)明提供的一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，通過增加閃存器用于程序存儲器備份。通過對觸摸屏主控芯片5、顯示屏主控芯片2工作狀態(tài)的相互監(jiān)控，實時跟蹤程序的運行狀態(tài)。當程序運行出現(xiàn)錯誤時，即可監(jiān)控到觸摸屏主控芯片5、顯示屏主控芯片2工作異常，然后啟動異常處理機制。通過異常處理機制，重新啟動觸摸屏主控芯片5、顯示屏主控芯片2，同時切換至備份程序。從而實現(xiàn)了異常狀態(tài)下，重新啟動并運行至備份程序，確保了顯示器工作異常后自動恢復(fù)至正常顯示和觸摸功能。運用增加程序存儲備份的手段，實現(xiàn)了顯示器的冗余設(shè)計，提高了顯示器的可靠性和維護性。
[0028]本發(fā)明提供的一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，將觸摸屏3和顯示屏4的工作相互通信協(xié)調(diào)。觸摸屏主控芯片5在負責采集觸摸動作外，負責通過顯示屏主控芯片2的讀取顯示屏4以及顯示屏主控芯片2的工作狀態(tài)，同時負責將顯示屏4、顯示屏主控芯片2、觸摸屏3工作狀態(tài)上傳給顯示器控制主機I。顯示器控制主機I通過上傳的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對顯示屏4和觸摸屏3工作狀態(tài)的實時監(jiān)控和診斷，并將相應(yīng)的處理控制信號通過主機控制信號接口 7和USB接口 6下載至顯示屏主控芯片2。顯示屏主控芯片2在觸摸屏主控芯片5的協(xié)助下，實現(xiàn)對顯示屏4和觸摸屏3的工作控制，并完成主機控制信號的控制動作。
[0029]顯示器啟動時，顯示屏主控芯片2程序默認從其中一個閃存器啟動(該閃存器為默認閃存器)，若是從該閃存器啟動失敗，則從另一閃存器(該閃存器為備份閃存器)進行啟動，但是在工作后狀態(tài)異常時，觸摸屏主控芯片5將發(fā)送閃存器切換命令給顯示屏主控芯片啟動控制模塊10，在電源控制模塊的配合下，實現(xiàn)顯示屏主控芯片2從備份閃存器重新啟動并工作。
[0030]觸摸屏主控芯片5內(nèi)部集成了至少二個固件，一個為默認固件，另一個為備份固件。當觸摸屏主控芯片5從默認固件啟動失敗或者從備份固件啟動成功但是工作后狀態(tài)異常時，觸摸屏主控芯片5將切換至備份固件，并電源控制模塊的配合下觸摸重新啟動和工作。
[0031]本發(fā)明提供的一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，通過增加顯示屏主控芯片2的程序存儲閃存、增加觸摸屏主控芯片5的固件備份，實現(xiàn)了芯片程序的冗余設(shè)計。
[0032]本發(fā)明提供的一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器的處理流程如下:
A.觸模顯示一體的顯示器的狀態(tài)監(jiān)控
顯示屏主控芯片2和觸摸屏主控芯片5之間相互通信，將各個的工作狀態(tài)告通過輸入輸出接口和I2C告知對方。同時觸摸屏主控芯片5通過USB接口 6將顯示屏主控芯片2和觸摸屏主控芯片5的工作狀態(tài)上傳至顯示器控制主機I。實現(xiàn)顯示器控制主機I對觸模顯示一體的顯示器的實時監(jiān)控。
[0033]B.顯示程序冗余控制及處理
電源上電后，顯示屏主控芯片2按默認設(shè)置從默認閃存器進行啟動，顯示屏主控芯片2初始化并配置相應(yīng)的輸入輸出接口。顯示屏主控芯片2通過輸出接口將顯示屏主控芯片2的工作狀態(tài)(包含定義的工作狀態(tài)、顯示屏背光開關(guān)狀態(tài)、背光亮度控制狀態(tài)、背光電流狀態(tài)信息、輸入信號狀態(tài)信息等)輸出至觸摸屏主控芯片5，同時通過輸入接口讀取觸摸屏主控芯片5的工作狀態(tài)。
[0034]觸摸屏主控芯片5根據(jù)讀取的顯示屏主控芯片2工作狀態(tài)，按照協(xié)議，程序做如下處理:
1.顯示屏主控芯片2工作狀態(tài)正常
顯示屏主控芯片2從默認閃存器啟動成功并正常工作，，直接進入下個工作循環(huán)。
[0035]2.顯示屏4工作狀態(tài)異常
觸摸屏主控芯片5讀取到顯示屏主控芯片2從默認閃存器啟動失敗或者顯示屏主控芯片2工作狀態(tài)異常時，觸摸屏主控芯片5對顯示屏主控芯片啟動控制模塊10發(fā)出處理指令:
首先，觸摸屏主控芯片5發(fā)出電源關(guān)閉命令至電源控制模塊，將顯示屏主控芯片2的電源關(guān)閉；
然后，顯示屏主控芯片5發(fā)出閃存切換命令給顯示屏主控芯片啟動控制模塊10，將顯示屏主控芯片2由默認閃存器切換為由備份閃存器；
最后，觸摸屏主控芯片5發(fā)出電源打開命令至電源控制模塊，將顯示屏主控芯片2電源打開。顯示屏主控芯片2執(zhí)行啟動并開始工作。
[0036]C.觸摸程序冗余控制及處理
電源上電后，觸摸屏主控芯片5按默認設(shè)置從芯片內(nèi)部的默認固件進行啟動，觸摸屏主控芯片5初始化并配置相應(yīng)的輸入輸出接口。觸摸屏主控芯片5通過輸出接口將觸摸屏主控芯片5的工作狀態(tài)(包含定義的芯片工作狀態(tài)、觸摸屏觸控動作狀態(tài)等)輸出至顯示屏主控芯片2，同時通過輸入接口讀取顯示屏主控芯片2的工作狀態(tài)。并同時通過USB接口 6將觸摸屏主控芯片5和顯示屏主控芯片2的工作上傳至顯示器控制主機I。
[0037]顯示器控制主機I根據(jù)讀取的觸摸屏主控芯片5工作狀態(tài)，按照協(xié)議，程序做如下處理:
1.觸摸屏主控芯片5工作狀態(tài)正常
觸摸屏主控芯片5從默認固件啟動成功并正常工作，接進入下個工作循環(huán)。
[0038]2.觸摸屏3工作狀態(tài)異常
顯示器控制主機I監(jiān)控讀取到觸摸屏主控芯片5從默認固件啟動失敗或者觸摸屏主控芯片5工作狀態(tài)異常時，通過USB接口 6對顯示屏主控芯片2發(fā)出處理指令:
首先，顯示屏主控芯片2發(fā)出電源關(guān)閉命令至電源控制模塊，將觸摸屏主控芯片5的電源關(guān)閉；
然后，顯示屏主控芯片2通過輸出接口發(fā)出啟動備份固件切換命令至觸摸屏主控芯片5，將觸摸屏主控芯片5由默認固件啟動切換為由備份固件啟動；
最后，顯示屏主控芯片2發(fā)出電源打開命令至電源控制模塊，將觸控屏主控芯片5電源打開。觸摸屏主控芯片5執(zhí)行啟動并開始工作。
[0039]D.顯示屏主控芯片2程序閃存升級
顯示器控制主機I監(jiān)控到顯示屏主控芯片啟動控制模塊10中的閃存內(nèi)容錯誤或丟失，亦或者對已知的閃存程序漏洞進行修補時，可使用在線升級工具通過USB接口 6對閃存內(nèi)容進行升級處理。升級完成后，自動重新啟動顯示器。
[0040]E.觸摸屏主控芯片5程序固件升級
顯示器控制主機I監(jiān)控到觸摸屏主控芯片5中的固件內(nèi)容錯誤或丟失，亦或者對已知的程序漏洞進行修補時，同樣可使用在線升級工具通過USB接口 6對固件容進行升級處理。在對觸摸屏主控芯片5固件升級過程中，顯示屏4依然保持在正常工作狀態(tài)。升級完成后，自動重新啟動觸摸屏主控芯片5。
[0041]顯示器控制主機I對顯示器的控制模塊分為:顯示器控制主機DVI接口、主機控制信號接口 7、USB接口 6。
[0042]顯示器控制主機DVI接口負責將DVI圖像信號輸出至顯示器。主機控制信號接口7負責將電源控制信號、背光控制信號輸出至顯示屏主控芯片2。USB接口 6負責讀取觸摸屏3和顯示屏4的工作狀態(tài)，同時負責將觸摸屏2異常處理信號下載給顯示器。
[0043]觸摸屏主控芯片5的內(nèi)部集成默認啟動固件和備份啟動固件。
[0044]觸摸屏主控芯片5負責讀取觸摸動作ADC值(模數(shù)轉(zhuǎn)換控制)，并通過觸摸屏主控芯片5內(nèi)部算法將ADC值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的觸摸屏3工作狀態(tài)，同時負責讀取顯示屏4工作狀態(tài)。然后通過USB接口 6將觸摸屏3、顯示屏4工作狀態(tài)上傳給顯示器控制主機I。另外，觸摸屏主控芯片5負責顯示屏主控芯片2工作異常時，通過內(nèi)部算法采取異常處理，并將異常處理信號輸出給芯片控制模塊和電源控制模塊。
[0045]顯示屏主控芯片2負責讀取DVI圖像信號、顯示器主機控制信號、觸摸屏工作狀態(tài)、觸摸屏異常處理信號。DVI圖像信號經(jīng)過顯示屏主控芯片處理后轉(zhuǎn)換為差分信號(LVDS)輸出給顯示屏。顯示器主機控制信號經(jīng)過顯示屏主控芯片2處理后轉(zhuǎn)換為背光控制信號輸出給顯示屏4。觸摸屏工作狀態(tài)和觸摸屏異常處理處理信號經(jīng)過處理后，轉(zhuǎn)換為芯片控制信號并輸出給芯片控制模塊和電源控制模塊。
[0046]顯示屏主控芯片2同時負責將顯示屏4的工作狀態(tài)通過芯片間數(shù)據(jù)傳輸通道實時傳輸給觸摸屏主控芯片5。
[0047]觸摸屏3負責將觸摸屏3上的觸控動作(左/右/上/下)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化值，并將數(shù)字化值輸出給觸摸主控芯片5。
[0048]顯示屏5負責將差分信號和背光控制信號轉(zhuǎn)換為圖像信號，并將圖像顯示出來。
[0049]芯片控制模塊主要由兩組看門狗、異或控制電路、顯示屏主控芯片程序閃存器(閃存器1、閃存器2)、閃存器選擇器和8D閃存鎖定器(8D表示8通道)組成。
[0050]芯片控制模塊負責對觸摸屏主控芯片和顯示屏主控芯片工作狀態(tài)的處理控制。芯片正常工作時，負責芯片間工作狀態(tài)的維持或改變。當芯片工作出現(xiàn)異常時，對異常芯片采取異常處理措施。
[0051]具體分工如下:
看門狗和異或控制電路負責:對顯示屏主控芯片2和觸摸屏主控芯片5的輸出接口狀態(tài)進行監(jiān)控，并按照輸出接口的命令對芯片完成處理措施。
[0052]顯示屏主控芯片2程序閃存器負責:顯示屏主控芯片程序的的存儲。
[0053]閃存器選擇器和閃存鎖定器負責:啟動時閃存器的選擇和工作時對閃存器的的鎖定。
[0054]芯片間數(shù)據(jù)傳輸通道包含觸摸屏工作狀態(tài)通道、顯示屏背光工作狀態(tài)通道、觸摸屏主控芯片工作狀態(tài)通道(I/O 12)、顯示屏主控芯片工作狀態(tài)通道(I/O 34)、I2C總線(兩線式串行總線)通道等。
[0055]電源控制模塊主要由電源開關(guān)模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、顯示屏主控芯片電源開關(guān)模塊組成。
[0056]電源控制模塊負責整個顯示器電源供應(yīng)，并配合芯片控制模塊對芯片工作狀態(tài)進行控制。
[0057]顯示屏主控芯片程序在對各函數(shù)進行初始化設(shè)置后，首先運行圖像信息處理部分，再執(zhí)行用戶設(shè)置的命令，觸摸主控芯片采集當前觸摸操作信號，顯示屏主控芯片和觸摸主控芯片將工作狀態(tài)相互通信，執(zhí)行工作狀態(tài)控制。循環(huán)執(zhí)行。
[0058]本發(fā)明提供的一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，根據(jù)觸顯一體顯示器在工業(yè)和金融領(lǐng)域中的應(yīng)用要求和特點，通過整合顯示屏4、觸摸屏3的驅(qū)動板，改變驅(qū)動板的硬件和軟件結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了觸顯一體顯示器工作狀態(tài)監(jiān)控、診斷、處理機制，實現(xiàn)了觸顯一體顯示器的高效維護效率，降低了在觸顯一體顯示器維護工作中的人力、物力、時間的投入。同時通過增加通過芯片固件和程序閃存?zhèn)浞?，實現(xiàn)了程序的冗余設(shè)計，提高了觸顯一體顯示器的可靠性。
[0059]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:包括顯示器控制主機、觸摸屏主控芯片、顯示屏主控芯片、觸摸屏和顯示屏，其中，所述顯示器控制主機分別與所述觸摸屏主控芯片、顯示屏主控芯片連接，所述觸摸屏主控芯片與所述觸摸屏連接，所述顯示屏主控芯片與所述顯示屏連接，所述觸摸屏主控芯片與所述顯示屏主控芯片相互連接，所述顯示屏主控芯片連接有至少二個閃存器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:所述觸摸屏主控芯片包括至少二個觸摸屏主控芯片固件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:所述顯示器控制主機通過USB接口與所述觸摸屏主控芯片連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:所述觸摸屏主控芯片通過觸摸信號ADC接口與所述觸摸屏連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:所述觸摸屏主控芯片連接有顯示屏主控芯片啟動控制模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:所述顯示屏主控芯片啟動控制模塊與所述顯示屏主控芯片連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:所述顯示器控制主機分別通過主機控制信號接口、圖像信號接口與所述顯示屏主控芯片連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:所述顯示屏主控芯片分別通過背光控制信號接口、差分信號接口與所述顯示屏連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶冗余設(shè)計的觸模顯示一體的顯示器，其特征在于:所述顯示器控制主機通過USB接口與所述顯示屏主控芯片連接。
【文檔編號】G06F11/16GK104317449SQ201410574046
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】譚志盛, 唐文, 石金龍 申請人:深圳市巨潮科技有限公司